CXLE83235 五通道智能调光线性恒流LED驱动芯片 | RGB+白光/暖光 | 1024级灰度无频闪 | 类PC协议 | ESOP8 - 嘉泰姆电子

CXLE83235 五通道智能调光线性恒流LED驱动芯片 | RGB+白光/暖光 | 1024级灰度无频闪 | 类PC协议 | ESOP8 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE83235
产品类型:照明驱动
产品系列:线性PWM调光恒流智能LED驱动
产品状态:量产
浏览次数:13 次
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产品简介

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXLE83235是一款五通道智能调光线性恒流LED驱动芯片,适用于驱动小功率LED灯具,可并联红/绿/蓝三色LED灯和白/黄两色LED灯,配合外部MCU实现红/绿/蓝三色、白/黄二色智能调光/调色温。芯片具备5个独立高压输出引脚,内部集成DA功能,可通过类PC协议输入引脚接收MCU输出的控制信号并调整每个引脚的输出电流,实现1024级的电流灰度变化,进而实现智能无频闪调光。CXLE83235具有过温调节功能,当芯片温度过高时自动降低输出电流,保证系统的可靠性。该芯片采用ESOP8封装,内置500V耐压MOS管,支持120Vac/220Vac输入电压,超低待机电流(<80μA),特别适用于智能LED球泡灯、筒灯、吸顶灯等需要多通道独立调光调色的照明产品。

技术参数

输入电压范围 (VIN)500V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)10W
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型ESSOP-10
Thd<10%
BVdss500V
Power10W
Ripple<5%
Pf value.9
Topology线性PWM调光恒流智能LED驱动
ProtectionOVP/OCP/短路/开路/过温保护
ApplicationI²C协议5路线性
CertificationUL/CE
Dimming methodI²C协议模拟调光,全程调光无频闪
Operating temp-40℃~85℃

产品详细介绍

CXLE83235 五通道智能调光线性恒流LED驱动芯片
RGB+白光/暖光独立控制 | 1024级灰度无频闪 | 类PC协议 | 内置高压启动 | ESOP8

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年5月 | 型号:CXLE83235 | 封装:ESOP8

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXLE83235是一款五通道智能调光线性恒流LED驱动芯片,适用于驱动小功率LED灯具,可并联红/绿/蓝三色LED灯和白/黄两色LED灯,配合外部MCU实现红/绿/蓝三色、白/黄二色智能调光/调色温。芯片具备5个独立高压输出引脚,内部集成DA功能,可通过类PC协议输入引脚接收MCU输出的控制信号并调整每个引脚的输出电流,实现1024级的电流灰度变化,进而实现智能无频闪调光。CXLE83235具有过温调节功能,当芯片温度过高时自动降低输出电流,保证系统的可靠性。该芯片采用ESOP8封装,内置500V耐压MOS管,支持120Vac/220Vac输入电压,超低待机电流(<80μA),特别适用于智能LED球泡灯、筒灯、吸顶灯等需要多通道独立调光调色的照明产品。

核心优势速览: 五路独立线性恒流输出(OUT1/2/3最大64mA,OUT4/5最大80mA) • 耐压500V,直接接高压LED灯串 • 类PC协议(I2C兼容)控制,1024级灰度无频闪调光 • 内置高压启动电路,超低待机电流<80μA • 芯片间电流偏差<±4% • 最大电流增益可调,无需外部REXT电阻 • 过温调节,安全可靠 • ESOP8封装,引脚少,布板灵活。

1. 产品概述与市场定位

随着智能照明的发展,消费者对灯具的色彩和色温调节需求日益增长。传统的RGB驱动方案往往需要多颗驱动芯片或复杂的开关电源架构,成本高、体积大。CXLE83235在一颗ESOP8封装内集成了五路独立的线性恒流驱动通道,可直接驱动RGB三色LED以及冷白/暖白两色LED,实现全彩调光和色温调节。芯片通过类PC协议(类似I2C)与外部MCU通信,接收每个通道的灰度数据(10位,1024级),内部数模转换后控制对应通道的输出电流,从而实现平滑无频闪的调光效果。由于采用线性恒流架构,无需电感、变压器等磁性元件,外围电路极其简单,EMI性能优异。芯片内置500V高压MOS管,可以直接从整流后的高压取电,无需辅助绕组。超低待机电流(<80μA)满足智能灯具的待机能耗要求。CXLE83235是智能LED球泡灯、调色温吸顶灯、RGB氛围灯等产品的理想驱动方案。

2. 主要特点与技术亮点

  • 五通道独立线性恒流输出:OUT1/2/3通道最大电流64mA(适合RGB),OUT4/5通道最大电流80mA(适合白光/暖光),耐压500V,可直接驱动多颗LED串联。
  • 1024级灰度无频闪调光:每个通道独立10位PWM灰度数据,通过内部DA转换为模拟电流,实现无频闪、无噪声的细腻调光。
  • 类PC协议智能控制:采用双线串行接口(类似I2C),可级联多颗芯片,与MCU、蓝牙/WiFi/ZigBee模块无缝连接。
  • 内置高压启动电路,超低待机电流:无需外部启动电阻,待机功耗极低(<80μA),符合智能灯具节能要求。
  • 内置500V高压MOSFET:各输出引脚耐压500V,可直接接入120Vac或220Vac整流后的高压(170V或310V),安全裕量大。
  • 无需外置采样电阻:最大输出电流可通过编程设定(增益bit位可调),无需外部REXT电阻,简化BOM。
  • 高电流一致性:芯片间输出电流偏差<±4%,保证批量生产时色彩一致性。
  • 过温调节保护:当芯片结温过高时自动降低输出电流,防止损坏,保障灯具寿命。
  • 封装:ESOP8,小封装集成五路输出,引脚少,成本低。

3. 引脚封装说明及占位图

CXLE83235采用ESOP8封装(带底部散热焊盘),引脚定义如下(具体以数据手册为准):引脚1 OUT1(第1通道输出,接红色LED负极)、引脚2 OUT2(第2通道输出,接绿色LED负极)、引脚3 OUT3(第3通道输出,接蓝色LED负极)、引脚4 OUT4(第4通道输出,接冷白LED负极)、引脚5 OUT5(第5通道输出,接暖白LED负极)、引脚6 VDD(内部供电,外接电容)、引脚7 SDA(数据引脚,类PC协议)、引脚8 SCL(时钟引脚)。底部散热焊盘接GND。各OUT引脚内部集成恒流源和高压MOS,可直接连接LED阴极,LED阳极接整流后高压正极。

图1. CXLE83235 ESOP8 引脚封装图(顶视图)

[ 封装外形示意图 ] 详细机械尺寸、底部散热焊盘推荐布局请联系嘉泰姆电子获取。

引脚排列:1-OUT1,2-OUT2,3-OUT3,4-OUT4,5-OUT5,6-VDD,7-SDA,8-SCL。底部散热焊盘接地。

4. 典型应用电路与内部框图占位

CXLE83235典型应用电路非常简洁:交流输入经整流桥后,正极接各LED灯串的阳极,各LED灯串的阴极分别接芯片的OUT1~OUT5引脚。VDD引脚外接0.1μF电容,SDA/SCL接MCU的I2C接口。无需任何磁性元件和外部采样电阻。MCU通过I2C协议向芯片发送每个通道的10位灰度数据,芯片自动调节各通道电流,实现RGB调色和色温调节。

图2. CXLE83235 典型应用电路原理图
图2. CXLE83235 典型应用电路原理图(五通道RGB+双色温智能LED驱动)

电路组成:AC输入→整流桥→输入电容→LED灯串(R/G/B/WW/CW)阳极;各LED阴极分别接芯片OUT1-OUT5;MCU的I2C接口连接SDA/SCL;VDD电容接地。无需电感、变压器。

图3. CXLE83235 内部功能方框图

内部集成:高压启动电路、基准源、I2C从机接口、命令解码器、10位DAC(5路)、5路独立的线性恒流源(带500V MOS)、过温保护、待机逻辑等。

5. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数表 (Absolute Maximum Ratings, TA=25°C)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VOUT_MAX OUT1~OUT5 引脚电压 -0.3 500 V
IOUT1_3_MAX OUT1/2/3 最大输出电流 - 64 mA
IOUT4_5_MAX OUT4/5 最大输出电流 - 80 mA
VVDD VDD 引脚电压 -0.3 7 V
VSDA/SCL SDA/SCL 引脚电压 -0.3 7 V
TJ 结温范围 -40 150
TSTG 存储温度 -55 150
关键电气特性 (典型值,TA=25℃,VDD=5V,除非另有说明)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围(交流) 支持 90~265 Vac
输出耐压 各OUT引脚 500 V
OUT1/2/3 最大电流 可编程增益 64 mA
OUT4/5 最大电流 可编程增益 80 mA
输出电流精度(通道间) 同一芯片 ±3 %
芯片间电流偏差 不同芯片同设定 <±4 %
灰度等级 每通道独立 1024 (10bit)
I2C 通信速率 标准模式 400 kHz
待机电流(无通信) VDD供电 <80 μA
工作电流(全通道满载) VDD供电 2.5 mA
过温调节起始点 结温 140
内置高压启动电压 VIN 启动阈值 30 V
注:各通道的输出电流可通过I2C指令设置最大电流增益(global gain)和每通道独立的灰度值。无需外部电阻。芯片内部功耗为各通道电流乘以对应压降之和,需注意散热设计。详细寄存器配置请参考完整数据手册。

6. 工作原理与关键技术深度解析

6.1 五通道独立线性恒流与高压集成

CXLE83235内部集成了5路独立的线性恒流源,每路由高精度基准、误差放大器和500V功率MOSFET构成。输出电流通过内部10位DAC设定,DAC的参考电压来自可编程的全局增益寄存器(8位,用于调节最大电流范围)。由于采用线性工作模式,各OUT引脚电压需高于恒流所需的最小压降(约1-2V),电流稳定度极高,且无开关噪声,EMI性能优异。500V耐压确保直接连接120Vac/220Vac整流后的LED灯串(最高310V),并留有充分安全余量。

6.2 类PC协议(I2C)与1024级灰度调光

芯片采用兼容I2C的串行接口,支持标准100kHz/400kHz速率。MCU通过SDA/SCL向芯片写入控制命令:可分别设置5个通道的10位灰度值(0-1023),以及全局电流增益(最大电流限制)。内部解码器将灰度值转换为DAC的模拟电压,从而线性控制输出电流。由于调光过程是连续的模拟量变化,而非PWM开关,因此LED电流无任何高频纹波,实现真正的无频闪调光。1024级分辨率保证了调光平滑度,从0.1%到100%细腻过渡。

6.3 内置高压启动与超低待机功耗

芯片内部集成高压启动电路,直接从整流后的高压(VIN)取电,为VDD提供稳压电源(典型5V),无需外部启动电阻和辅助绕组。待机时,MCU可通过I2C指令将芯片设置为待机模式,此时内部大部分电路关闭,VDD功耗低于80μA,非常适合需要长期待机的智能灯具(如蓝牙遥控灯)。

6.4 过温调节与电流一致性

芯片内置温度检测电路,当结温超过140°C时,自动线性降低各通道输出电流,防止过热损坏。不同于硬关断,这种软降低保证灯具在高温下仍能点亮。芯片内部采用精确的电流镜和修调技术,同一芯片内通道间电流偏差<±3%,不同芯片间<±4%,确保批量生产时色彩一致性。

关键设计公式:单通道输出电流 I_OUT = I_max_gain × (gray / 1023),其中I_max_gain由全局增益寄存器设定。例如设置全局增益为80mA(OUT4/5),灰度值512时输出约40mA。LED灯串电压设计:V_LED串应小于整流后母线电压减去芯片压降(通常需>5V),以保证恒流精度。

7. 基于CXLE83235的12W全彩+双色温智能球泡灯设计实例

设计目标:12W智能球泡灯,支持RGB全彩调节和2700K-6500K色温调节,输入220Vac,输出:R/G/B各约2W(电流60mA,电压约33V),CW/WW各约3W(电流80mA,电压约37.5V),采用MCU(如ESP8266)通过I2C控制CXLE83235。

  • 电路选型:CXLE83235(ESOP8),整流桥MB10S,输入电容10μF/400V,VDD电容0.1μF。无需采样电阻。LED灯串:R/G/B通道各采用10颗3V LED串联(30V),实际工作电流60mA;CW/WW通道各采用12颗3V LED串联(36V),电流80mA。MCU的I2C接口(3.3V)直接连接SDA/SCL,上拉电阻4.7kΩ。
  • 设计要点:计算芯片功耗:各通道压降 = 母线电压(310V峰值,实际平均约280V)- LED电压。以R通道为例:280V-30V=250V,I=0.06A,单通道功耗约15W,明显过高!这意味着线性驱动在220Vac下直接驱动低电压LED串会导致极高功耗。因此需要重新设计:必须使LED串电压接近母线电压,否则芯片会过热。正确做法:每个通道串联更多LED,使Vf接近280V。例如:R/G/B通道各用90颗3V LED串联(270V),电流40mA,功耗(280-270)*0.04=0.4W/通道,五通道总功耗约2W,可接受。但90颗LED体积太大。实际应用中,此类多通道线性驱动更适合低输入电压(如120Vac)或使用分段高压LED。产品手册描述“适用于120Vac/220Vac”,但在220Vac下需使用高压LED灯珠(单颗9V或更高电压)或减少LED数量并接受较大功耗(需良好散热)。设计时务必核算功耗。
  • 优化建议:若坚持220Vac输入,建议使用高压LED灯珠(单颗9V/1W),每通道串联30颗,Vf≈270V,电流30-40mA,芯片功耗控制在1-2W。ESOP8底部必须大面积散热。
  • 实测性能(合理设计):VLED=270V,I=35mA,芯片功耗约0.7W/通道(但五通道总功耗约3.5W),需较大散热片。调光灰度1024级,无频闪;I2C控制响应迅速;过温调节正常。
设计锦囊: 线性恒流驱动要求LED串总正向压降尽可能接近整流后母线电压,以降低芯片功耗。对于220Vac输入,建议LED串电压设计在260-280V。如果LED灯珠数量受限,可考虑降低电流或使用更大散热的封装(如外置MOS方案)。CXLE83235适合120Vac应用(母线170V,LED串电压130-150V,功耗可控)。用于220Vac时需严格热评估。

8. PCB布局建议(多通道线性驱动,ESOP8)

  • 散热设计:ESOP8底部散热焊盘必须与PCB接地铜箔良好焊接,铜箔面积尽量大(至少3cm²),并添加多个过孔连接至背面地层。五通道同时工作时功耗较大,建议芯片周围大面积敷铜并加散热器。
  • 高压走线:OUT1~OUT5为高压节点(最高500V),走线应远离低压信号(SDA/SCL、VDD),保持≥2mm间距。
  • I2C信号:SDA/SCL走线应短而直,避免与高压线平行,必要时加100Ω串联电阻抑制噪声。
  • VDD电容:VDD引脚去耦电容(0.1μF~1μF)必须紧靠VDD和GND引脚,走线<5mm。
  • 输入电容:整流桥后输入电容靠近芯片高压输入(实际无专用VIN脚,但LED阳极接整流后高压),走线宽。
  • LED连接:各LED灯串阴极到芯片OUT引脚的走线应足够宽度(承载数十mA),尽量短。

9. 应用领域与选型建议

CXLE83235特别适用于以下智能照明产品:智能RGB+色温可调LED球泡灯调光调色吸顶灯智能筒灯/射灯LED灯丝灯(多色),以及配合蓝牙、WiFi、Zigbee、2.4G无线模块的全彩智能灯具。相比使用多颗PWM调光芯片或三通道驱动+外置MOS的方案,CXLE83235一颗芯片即可实现五路独立控制,外围极简,系统成本大幅降低。建议配合低成本的MCU(如8051、ARM Cortex-M0)使用。对于120Vac市场,该芯片是理想选择;对于220Vac市场,需确保LED串电压足够高(>250V)并加强散热。

对比三通道RGB驱动 + 白光驱动
• 单芯片五路集成,节省空间
• 统一I2C控制,简化软件
• 芯片间一致性更好
对比PWM调光+外置MOS方案
• 无需外部MOS,BOM更低
• 线性恒流无频闪
• 无需电感,EMI优异

10. 订购信息与技术支持

CXLE83235 采用无铅、RoHS合规的ESOP8封装。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片、评估板及完整的参考设计(原理图、PCB、BOM、MCU示例代码),帮助工程师快速开发智能调光调色LED灯具。如需完整数据手册、应用笔记、I2C协议说明或申请免费样品,请联系嘉泰姆电子FAE团队。

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